生命是一场持续了40亿年的无可奈何?

2018-05-30

王立铭老师说,关于生命的定义,有很多种,但是他作为一个生命科学家,内心里认同的只有一种:“生命是一场持续了40亿年的无可奈何。”

为什么这么说?达尔文的进化论告诉我们,进化是靠自然选择的力量随机推动的,每一种生命都是随波逐流的。物种能不能延续?跟个体的努力完全没有关系。强大到恐龙那个份上,该灭绝还是灭绝。弱小到蟑螂这个份上,该存续还是存续。再看我们人类的身上,什么难产、痛风、肥胖、高血压,包括死亡,都是进化的代价。我们对于自己的身体,也没有什么话语权。你看,这不是无可奈何是什么?

但是王立铭在跟我聊到这个话题的时候,突然话锋一转,说,“但是,因为生命科学,人类即将打破演化的枷锁,成为自己命运的主人。整个人类就站在命运的拐点上。”

这个拐点是啥?就是现在最生命科学中最前沿的基因编辑技术。

以上信息截取于得到《逻辑思维》“第496期 | 人类命运的拐点”。

让人类站在命运拐点上的“基因编辑技术”,是指人类能够对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。简单地说,就是在生物庞大的遗传信息中,精准寻找到出现问题的基因位点,然后把错误的位点剪切、替换成正确的位点。

基因编辑有个前提,就是能精确找到出问题的基因位点,人体30亿多的基因位点,怎么知道哪些基因突变对人体产生什么样的影响,这就需要科学家对大量基因样本进行深入研究。

 

国内外生命科学研究大多以科研单位或科学家牵头,申请国家或企业的资金支持。比如我们国家2017年生命科学领域的研究共批准了2902项科研项目,资助金额高达17亿人民币,其中“遗传学与生物信息学、细胞生物学、 发育生物学与生殖生物学”占1.9亿。(数据来自于国家自然科学基金委员会)

对生命科学研究者而言,最困难的两件事,一件是钱,另一件是志愿者。

其中志愿者的招募往往比申请经费更难。志愿者的招募与筛选实质上就是对数据的收集整理,是整个科学研究的基础。

对于生命科学研究来说,存在以下问题:

1、科研样本数据获取难度大,周期长。

科学家再申请到科研经费后,做的第一件事情就是招募志愿者,美国“精准医疗计划”,从2015年开始,累计投入2.15亿美元,用于招募100万志愿者,建立全国研究队列。花费大量的人力、资金和时间成本后找到合适的志愿者,将志愿者分为实验组和对照组,分别采集志愿者的DNA样本和其它相关表型数据,对DNA样本进行测序,并对测序数据进行分析处理,之后才进入项目的核心研究阶段。一般针对某个疾病分子层面的研究需要耗时3-5年,花费上千万人民币。

2、样本量小,数据维度少,表型数据不完善不规范。

精准医学、精准健康管理等不断发展,对基因组数据、医疗健康数据的价值挖掘和应用提出了更高的要求。人类21000多个基因,还有不少功能是未知的,很多疾病、性状、行为、心理等相关的遗传因素还没有找到,很大程度上是因为数据的样本量不够大,数据的维度不够丰富,数据的时间线不够长。一般研究项目的样本量从几十个到几万个不等,研究数据的维度往往在基本的表型数据与基因变异,基因表达或甲基化中一个维度或两个维度之间的分析,由于样本获取困难,样本的数据基本都是少数的时间点的断点数据。

3、用户参与度低。

在生命科学研究的过往历程中,基本是以科学研究机构、药物研发机构为中心的运行模式,个人往往被动参与,甚至自己的样品被用于科学研究而不知,用户不能够直接从数据中受益,进而导致用户的积极性和参与度低,项目研发阻力大,效率低。

要实现海量样本数据汇集、全维度数据采集、长时间数据汇总,就必须对数据采集和应用的传统中心化机构模式进行革新,变成以个人为中心的运行模式:

· 让个人用户获得奖励后积极参与进来,从而获得海量样本;

· 让个人用户能够在贡献更多维度数据后获得更多奖励;

· 让个人用户能够长时间提供医疗健康数据后获得更多奖励;

近两年大热的区块链,本质上是一种不可更改的数据账本,使用共识机制、智能合约和加密算法保障了区块链的去中介化、信息不可篡改和公开透明等特性。

区块链和生命科学研究结合会是一个什么样的碰撞呢?


HGBC.io 基因价值生态链,就是利用分布式存储、加密技术、区块链方案实现个人基因组数据及相关医疗健康数据的存储和确权,解决用户对数据的安全、隐私之忧,从而为个人积极参与到基因组测序、医疗健康表型数据的采集、基因组数据应用研究扫清技术障碍,为个人、机构和社会赋能,加快人类基因组数据的宝藏挖掘,实现让 1亿人健康活到 121 岁的愿景。

HGBC利用区块链技术能够很好的解决生命科学研究领域中对数据的需求。这是因为HGBC解决了用户关心的数据确权、收益、存储、隐藏安全等问题。

数据确权

HGBC 使用区块链的非对称加密技术,对用户的数据指纹使用用户区块链账号的公钥进行加密,并记录在区块链上,全网广播。加密后的数据指纹只有用户通过自己的私钥才能解密,进而还原数据。以此,用户掌控了自己数据的访问和使用权限,在没有用户的授权,任何机构或个人无法获取到数据。

数据收益

数据为用户带来的不仅是资产上的收益,同时具有无限的健康收益。

首先,用户将自己的基因组数据确权上链后,对HGBC生态建设做出了贡献,平台持续为用户发放 Token 奖励。如果用户没有基因组数据,HGBC 以全球最低的成本价格向用户提供测序服务。

其次,用户参与科学研究项目,将自己的数据授权给研究项目方,获取Token奖励,并且能够优先享受到研究成果。

再次,HGBC 会引入行业内优秀的服务提供商,以基因组数据为基础,为用户提供运动健身指导、营养饮食建议、体质美肤方案、遗传咨询、疾病风险评估等等,让用户享受精准健康生活。

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HGBC 构建一种分布式存储架构 — HGBC Storage ,底层基于玩客云存储服务,采用领先的加密计算,所有数据通过加密通道传输,无需担心隐私泄露。定制的 Paragon 文件保护系统,用户的每一份数据都受到极致保护,保障硬盘数据安全无忧,真正成为用户的贴心数据管家。

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HGBC 采用伪匿名隐私保护,为生态中的每一名用户创建一个虚拟身份,与现实身份进行有效隔离。同时,采用单项匿名机制,对生态中的研究方和服务方身份公开透明。用户授权机制,保障每次数据的使用都需要用户授权同意,使用记录上链永久保存。

HGBC 将帮助药物研发、科学研究、健康管理等机构直接连接上个人用户,经过用户允许可以快速获得最全面、最完善的基因数据及医疗健康数据,为其自身业务的研究、产品研发提供大数据的支持,提高研发效率,降低成本,创新业务模式。

HGBC 有望重构基因产业,赋能生命科学研究,解决样本量少、数据维度单一、用户参与度低等问题,让科学家专注于生命科学研究,破译基因密码,结束生命无可奈何的状态!


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HGBC基因价值生态链,以个人用户为核心,确权基因数据之后,将项目方和第三方联系起来,让个人基因数据在平台中流转,产生积分奖励。

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